2024版高考生物一輪總復(fù)習(xí)課時(shí)質(zhì)量評(píng)價(jià)20基因突變和基因重組

二十基因突變和基因重組(建議用時(shí)：40分鐘)一、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求。1．(2023·重慶調(diào)研)下列有關(guān)基因突變和基因重組的敘述正確的是()A．獲得高產(chǎn)青霉素菌株的原理是基因突變B．非同源染色體間的部分片段移接屬于基因重組C．同源染色體上只能發(fā)生可遺傳變異中的染色體變異和基因突變D．發(fā)生在水稻根尖內(nèi)的基因重組比發(fā)生在花藥中的更容易遺傳給后代2．綿羊的一條常染色體上a基因發(fā)生顯性突變，使野生型變?yōu)椤懊劳窝颉?。“美臀羊”臀部及后腿中肌肉含量顯著增多，肉質(zhì)更加鮮美。研究發(fā)現(xiàn)，只有雜合子且突變基因來自父本的個(gè)體才出現(xiàn)美臀。為獲得更多“美臀羊”，應(yīng)優(yōu)先選擇的親本組合為()A．美臀公羊(Aa)×野生型母羊(aa)B．野生型公羊(aa)×美臀母羊(Aa)C．野生型公羊(aa)×野生型母羊(aa)D．美臀公羊(Aa)×美臀母羊(Aa)3．位于19號(hào)染色體上的XRCC1基因，其編碼的蛋白質(zhì)在DNA發(fā)生損傷時(shí)常與之結(jié)合，并聯(lián)合DNA聚合酶、DNA連接酶等對(duì)受損的DNA進(jìn)行修復(fù)。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．突變后的XRCC1基因編碼的蛋白質(zhì)，可能也可以修復(fù)受損的DNAB．若XRCC1基因發(fā)生突變，則機(jī)體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞可能增多C．癌細(xì)胞中，XRCC1基因往往會(huì)過量表達(dá)D．XRCC1基因突變后，嘌呤和嘧啶堿基所占比例會(huì)改變4．(2022·山東青島二中開學(xué)考)乳草產(chǎn)生的強(qiáng)心甾能使動(dòng)物細(xì)胞的鈉-鉀泵喪失功能，但某種蝶類因鈉-鉀泵第119與122位氨基酸發(fā)生改變而能以乳草為食。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，利用基因編輯技術(shù)修改果蠅鈉-鉀泵基因，第122位氨基酸發(fā)生改變的果蠅獲得強(qiáng)心甾抗性的同時(shí)出現(xiàn)“癱瘓”，第119位氨基酸的改變能消除因第122位氨基酸改變導(dǎo)致的“癱瘓”。以下有關(guān)分析正確的是()A．鈉-鉀泵中單個(gè)氨基酸的置換不影響其生理功能B．不同種類動(dòng)物的鈉-鉀泵在結(jié)構(gòu)上具有高度的相似性C．若果蠅只發(fā)生鈉-鉀泵第122位氨基酸的改變，生存能力會(huì)增強(qiáng)D．若該蝶不取食乳草，其祖先的鈉-鉀泵基因就不會(huì)發(fā)生突變5．胰蛋白酶能將血紅蛋白水解成若干個(gè)多肽，比較鐮狀細(xì)胞貧血患者和正常人的血紅蛋白酶解產(chǎn)物，可發(fā)現(xiàn)兩者間只存在某個(gè)多肽首個(gè)氨基酸為纈氨酸或谷氨酸的差異，下列分析正確的是()A．患者血紅蛋白空間結(jié)構(gòu)正常但運(yùn)輸氧氣能力下降B．胰蛋白酶能水解血紅蛋白任意兩個(gè)氨基酸間的肽鍵C．血紅蛋白經(jīng)胰蛋白酶水解的產(chǎn)物加入雙縮脲試劑仍能呈現(xiàn)紫色D．患者血紅蛋白基因發(fā)生堿基替換導(dǎo)致mRNA提前出現(xiàn)終止密碼子6．豌豆第4號(hào)染色體上的基因D能編碼赤霉素3-氧化酶，該酶催化無活性的赤霉素前體(GA20)轉(zhuǎn)變?yōu)橛谢钚缘某嗝顾?GA1)。該基因突變后，赤霉素3-氧化酶第229位的丙氨酸被替換為蘇氨酸而導(dǎo)致活性降低。下列敘述不正確的是()A．該突變是由于基因D中相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)發(fā)生替換而導(dǎo)致B．突變后的基因編碼赤霉素3-氧化酶時(shí)，所需tRNA種類一定增多C．若突變雜合子赤霉素3-氧化酶活性仍很高，則突變?yōu)殡[性突變D．若發(fā)生隱性突變，豌豆突變純合子植株應(yīng)表現(xiàn)為矮莖7．土黃牛的養(yǎng)殖在我國(guó)有著悠久的歷史，多數(shù)是役用。隨著機(jī)械化時(shí)代的到來，土黃牛的養(yǎng)殖就越來越少了。西門塔爾雜交牛是西門塔爾公牛與本地土黃牛雜交后代的總稱，雜交后代向乳肉兼用型方向發(fā)展。下列關(guān)于F1(西門塔爾雜交牛)選育過程中有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．F1個(gè)體在有性生殖過程中可發(fā)生基因重組B．F1個(gè)體將繼承西門塔爾牛與本地土黃牛全部?jī)?yōu)良性狀C．F1個(gè)體在減數(shù)分裂過程中非同源染色體上的非等位基因可發(fā)生基因重組D．F1個(gè)體產(chǎn)生配子時(shí)可能發(fā)生同源染色體非姐妹染色單體的互換8．(2023·廣東廣州模擬)白花蛇舌草是常見的中草藥，研究人員提取其有效成分2-羥基-3-甲基蒽醌(HMA)，發(fā)現(xiàn)其能明顯抑制人肝癌細(xì)胞的增殖，進(jìn)一步研究表明HMA還能下調(diào)抗凋亡基因BCL-2的表達(dá)。下列有關(guān)細(xì)胞凋亡和癌變的說法正確的是()A．癌細(xì)胞表面糖蛋白減少使其易無限增殖B．癌細(xì)胞內(nèi)BCL-2基因的表達(dá)產(chǎn)物含量較低C．該研究可為白花蛇舌草臨床抗肝癌提供理論依據(jù)D．正在增殖的細(xì)胞與正在凋亡的細(xì)胞中的核酸完全相同9．某生物的a基因突變?yōu)锳基因，其轉(zhuǎn)錄的mRNA如下圖所示，下列敘述正確的是()mRNA…UUAGUUACGACG…a基因模板鏈…AATCAATGCTGC…mRNA…UUAGGUACGACG…A基因模板鏈…AATCCATGCTGC…A．A基因的形成是a基因的堿基增添、缺失或替換造成的B．基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯完整地體現(xiàn)了中心法則的信息傳遞過程C．基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，而翻譯不遵循D．若將A基因通過質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌并表達(dá)，這種變異屬于基因重組10．重組新型冠狀病毒疫苗，是將新冠病毒S蛋白基因插入人5型腺病毒載體(Ad5)基因組，獲得人復(fù)制缺陷型(不能復(fù)制但保留其侵染人體細(xì)胞的能力)毒種，將其接種在HEK293SF-3F6細(xì)胞擴(kuò)增純化得到病毒活疫苗。人體接種后，Ad5載體攜帶的S蛋白基因在人體細(xì)胞中表達(dá)S蛋白，刺激機(jī)體產(chǎn)生免疫力。下列說法正確的是()A．S蛋白基因插入人5型腺病毒載體(Ad5)基因組獲得人復(fù)制缺陷型毒種，原理是基因突變B．S蛋白基因在人體細(xì)胞中表達(dá)出的S蛋白屬于抗體C．接種疫苗使人獲得免疫力屬于主動(dòng)免疫D．接種新冠滅活疫苗后不會(huì)受到各種冠狀病毒的感染二、非選擇題11．(2023·河北石家莊月考)大豆原產(chǎn)中國(guó)，通稱黃豆，現(xiàn)廣泛栽培于世界各地，是重要的糧食作物之一。已知大豆是雌雄同株植物，野生型大豆雌蕊與雄蕊育性正常。(1)大豆的紫花和紅花是由一對(duì)等位基因控制的相對(duì)性狀，具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交，F(xiàn)1再自交，F(xiàn)2中紫花∶紅花＝3∶5，據(jù)此可判斷________是顯性性狀。(2)科學(xué)家用射線對(duì)大豆種群進(jìn)行誘變處理，并從大豆種群中分離出兩株雄性不育個(gè)體甲和乙，均為單基因隱性突變體。①誘變可以使同一基因往不同的方向突變，也可使不同的基因突變，這體現(xiàn)了基因突變具有________________的特點(diǎn)。②請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種雜交方案，探究上述兩株突變體是同一基因突變還是不同基因突變所致。(要求寫出雜交方案、結(jié)果預(yù)期與結(jié)論)12．(2022·山東濟(jì)寧一模)大白菜(2n)原產(chǎn)于中國(guó)，為兩年生草本植物，第一年以營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)為主，第二年春季抽薹開花，是重要的蔬菜作物。研究大白菜抽薹的調(diào)控機(jī)制可為育種提供理論依據(jù)。(1)兩種早抽薹突變體甲和乙均由野生型大白菜的一對(duì)基因突變產(chǎn)生。將兩種早抽薹突變體甲和乙分別與野生型大白菜雜交，子代均為野生型，說明甲和乙的突變性狀均由________基因控制。(2)欲探究甲、乙的突變基因在染色體上的位置關(guān)系，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論(不考慮互換)。實(shí)驗(yàn)方案：______________________________________________________________________________________________________________________________。預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)研究發(fā)現(xiàn)突變體甲與一種甲基轉(zhuǎn)移酶基因突變有關(guān)，其表達(dá)產(chǎn)物可通過催化染色體中組蛋白的甲基化來影響F基因的表達(dá)，F(xiàn)基因是開花的主要抑制基因。①分別測(cè)定突變基因和野生型基因表達(dá)出的甲基轉(zhuǎn)移酶的分子量，發(fā)現(xiàn)突變基因表達(dá)出的甲基轉(zhuǎn)移酶的分子量較小?；蛲蛔儗?dǎo)致甲基轉(zhuǎn)移酶的分子量變小的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________。②染色體中組蛋白甲基化影響F基因表達(dá)的現(xiàn)象稱為________。研究者進(jìn)一步對(duì)野生型和突變體甲的F基因表達(dá)相對(duì)水平進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果如圖。據(jù)圖以箭頭和文字形式解釋早抽薹表型出現(xiàn)的原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二十基因突變和基因重組1．A解析：選育青霉素高產(chǎn)菌株時(shí)，可用一定劑量的X射線處理青霉素菌株，使其發(fā)生基因突變，從而獲得高產(chǎn)菌株，A正確；非同源染色體間的部分片段移接屬于染色體結(jié)構(gòu)變異，B錯(cuò)誤；同源染色體上可以發(fā)生可遺傳變異中的染色體變異、基因突變和基因重組，C錯(cuò)誤；根尖中的細(xì)胞只能進(jìn)行有絲分裂，不能發(fā)生基因重組，而且發(fā)生在生殖細(xì)胞中的變異更容易遺傳給后代，花藥中的細(xì)胞能進(jìn)行減數(shù)分裂，發(fā)生基因重組形成精子，精子中的遺傳物質(zhì)能遺傳給后代，D錯(cuò)誤。2．A解析：美臀公羊(Aa)×野生型母羊(aa)，父本產(chǎn)生兩種精子，A∶a＝1∶1，母本產(chǎn)生一種卵細(xì)胞a，子代中Aa∶aa＝1∶1，Aa占1/2，A基因來自父本，Aa均為美臀羊，故其子代中美臀羊占1/2；野生型公羊(aa)×美臀母羊(Aa)，父本產(chǎn)生1種精子a，母本產(chǎn)生2種卵細(xì)胞，A∶a＝1∶1，子代中Aa占50%，但A基因來自母本，不是美臀羊，故其子代中無美臀羊；野生型公羊(aa)×野生型母羊(aa)，子代全為aa，沒有美臀羊；美臀公羊(Aa)×美臀母羊(Aa)，父本產(chǎn)生兩種精子，A∶a＝1∶1，母本產(chǎn)生2種卵細(xì)胞，A∶a＝1∶1，子代中AA∶Aa∶aa＝1∶2∶1，但由父本提供A基因的雜合子Aa只占1/4，故其子代中美臀羊占1/4。綜上分析可知，子代美臀羊概率最高的是A選項(xiàng)，A符合題意。3．D解析：由于密碼子的簡(jiǎn)并、基因突變可能發(fā)生在非編碼區(qū)等原因，突變后的XRCC1基因編碼的蛋白質(zhì)，可能沒有改變，即可能也可以修復(fù)受損的DNA，A正確。XRCC1基因編碼的蛋白質(zhì)在DNA發(fā)生損傷時(shí)常與之結(jié)合，并聯(lián)合DNA聚合酶、DNA連接酶等酶修復(fù)組件對(duì)受損的DNA進(jìn)行修復(fù)。若XRCC1基因發(fā)生突變，則可能編碼的蛋白質(zhì)無法對(duì)突變的DNA進(jìn)行修復(fù)，機(jī)體內(nèi)的腫瘤細(xì)胞可能增多，B正確。癌細(xì)胞中，突變的基因增加，故需要及時(shí)修復(fù)，因此XRCC1基因往往會(huì)過量表達(dá)，C正確。不管XRCC1基因突變與否，嘌呤和嘧啶堿基所占比例均為1/2，D錯(cuò)誤。4．B解析：鈉-鉀泵中單個(gè)氨基酸的置換會(huì)影響其生理功能，如第122位氨基酸的替換，A錯(cuò)誤；由題中蝶類和果蠅兩例可見，鈉-鉀泵在生物進(jìn)化中具有高度的保守性，不同種類動(dòng)物的鈉-鉀泵在結(jié)構(gòu)上是基本相同的，B正確；鈉-鉀泵只發(fā)生第122位氨基酸改變，果蠅雖具有強(qiáng)心甾抗性，但因“癱瘓”生存能力減弱，C錯(cuò)誤；乳草中強(qiáng)心甾的作用可能會(huì)誘發(fā)基因突變，但缺乏外因的情況下，基因也可自發(fā)突變，D錯(cuò)誤。5．C解析：與正常人的血紅蛋白酶解產(chǎn)物相比，患者血紅蛋白酶解產(chǎn)物中某個(gè)多肽首個(gè)氨基酸改變，血紅蛋白空間結(jié)構(gòu)異常，A錯(cuò)誤；胰蛋白酶能將血紅蛋白水解成多肽，說明其不能水解血紅蛋白任意兩個(gè)氨基酸間的肽鍵，B錯(cuò)誤；血紅蛋白經(jīng)胰蛋白酶作用后的水解產(chǎn)物有多肽，多肽中仍含有肽鍵，加入雙縮脲試劑仍能呈現(xiàn)紫色，C正確；兩種血紅蛋白之間只存在某個(gè)多肽首個(gè)氨基酸為纈氨酸或谷氨酸的差異，說明患者血紅蛋白基因發(fā)生堿基替換并未導(dǎo)致mRNA提前出現(xiàn)終止密碼子，而是改變了特定位置上氨基酸的種類，D錯(cuò)誤。6．B解析：據(jù)題干中信息可知，該基因突變后，只是229位的丙氨酸被替換為蘇氨酸，故該突變是由于基因D中相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)發(fā)生替換而導(dǎo)致的，A正確；與突變前相比，突變后的mRNA翻譯時(shí)，需要的tRNA種類不一定改變，因?yàn)橥蛔兒笮纬傻拿艽a子原來可能就存在，B錯(cuò)誤；若突變雜合子赤霉素3-氧化酶活性仍很高，則突變?yōu)殡[性突變，沒有影響到性狀，C正確；據(jù)題干信息可知，具有D基因的豌豆表現(xiàn)為高莖，若發(fā)生隱性突變，即D基因突變?yōu)閐基因，則豌豆突變純合子植株應(yīng)表現(xiàn)為矮莖，D正確。7．B解析：F1個(gè)體有性生殖過程中，在減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體上非等位基因自由組合和減數(shù)分裂Ⅰ前期同源染色體的非姐妹染色單體間互換均可發(fā)生基因重組，A正確；F1個(gè)體不一定繼承西門塔爾牛與本地土黃牛全部?jī)?yōu)良性狀，基因的遺傳是隨機(jī)的，B錯(cuò)誤；F1個(gè)體在減數(shù)分裂Ⅰ后期非同源染色體上的非等位基因可以自由組合，C正確；F1個(gè)體產(chǎn)生配子時(shí)在減數(shù)分裂Ⅰ的四分體時(shí)期，同源染色體的非姐妹染色單體可以發(fā)生互換，D正確。8．C解析：癌細(xì)胞表面糖蛋白減少使其易擴(kuò)散轉(zhuǎn)移，而不是易于增殖，A錯(cuò)誤；白花蛇舌草中的有效成分HMA能抑制人肝癌細(xì)胞的增殖，還能下調(diào)抗凋亡基因BCL-2的表達(dá)，促使細(xì)胞凋亡，說明癌細(xì)胞內(nèi)BCL-2基因的表達(dá)產(chǎn)物含量較高，該研究可為白花蛇舌草臨床抗肝癌提供理論依據(jù)，B錯(cuò)誤，C正確；正在增殖的細(xì)胞DNA分子發(fā)生了復(fù)制，相關(guān)的基因選擇性表達(dá)，正在凋亡的細(xì)胞中相關(guān)的基因選擇性表達(dá)，二者DNA的數(shù)目不同，RNA的種類不完全相同，D錯(cuò)誤。9．D解析：A和a基因互為等位基因，據(jù)圖可知，a基因模板鏈的堿基序列為AATCAATGCTGC，而A基因模板鏈的堿基序列為AATCCATGCTGC，故A基因的形成是a基因的堿基替換造成的，A錯(cuò)誤；中心法則包括DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯以及RNA的復(fù)制和逆轉(zhuǎn)錄等過程，故基因的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯不能完整體現(xiàn)中心法則的信息傳遞過程，B錯(cuò)誤；DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，翻譯過程中mRNA和tRNA也遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，C錯(cuò)誤；若將A基因通過質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌并表達(dá)，可以實(shí)現(xiàn)A基因與細(xì)菌DNA的重組，這種變異屬于基因重組，D正確。10．C解析：S蛋白基因插入人5型腺病毒載體(Ad5)基因組獲得人復(fù)制缺陷型毒種，原理是基因重組，A錯(cuò)誤；S蛋白基因在人體細(xì)胞中表達(dá)出的S蛋白屬于抗原，B錯(cuò)誤；接種疫苗刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞，通過這種方式獲得免疫力屬于主動(dòng)免疫，C正確；抗體具有特異性，接種新冠滅活疫苗后也會(huì)受到各種冠狀病毒的感染，D錯(cuò)誤。11．解析：(1)由題意具有相對(duì)性狀的兩個(gè)親本雜交，F(xiàn)1再自交，F(xiàn)2中紫花∶紅花＝3∶5，可推知，親本為Aa×aa類型，F(xiàn)1為1/2Aa、1/2aa，進(jìn)而可知紫花為顯性性狀。(2)①誘變可以使同一基因往不同的方向突變，這體現(xiàn)了基因突變的不定向性，也可使不同的基因突變，這體現(xiàn)了基因突變的隨機(jī)性。②將突變體甲與野生型大豆雜交獲得F1，再將F1與突變體乙雜交得F2，觀察并統(tǒng)計(jì)F2雄性可育與雄性不育的比例，即可得出結(jié)論。(或?qū)⑼蛔凅w甲、突變體乙分別與野生型大豆雜交獲得F甲1、F乙1，再將F甲1與F乙1雜交得F2，觀察并統(tǒng)計(jì)F2雄性可育與不育的比例，即可得出結(jié)論。)答案：(1)紫花(2)①不定向性和隨機(jī)性②雜交方案：將突變體甲與野生型大豆雜交獲得F1，再將F1與突變體乙雜交得F2，觀察并統(tǒng)計(jì)F2雄性可育與雄性不育的比例。結(jié)果預(yù)期與結(jié)論：若F2中均為雄性可育，說明這兩種突變體是由不同基因突變所致；若F2中雄性可育∶雄性不育＝1∶1，說明這兩種突變體是由同一基因突變所致。(或雜交方案：將突變體甲、突變體乙分別與野生型大豆雜交獲得F甲1、F乙1，再將F甲1與F乙1雜交得F2，觀察并統(tǒng)計(jì)F2雄性可育與雄性不育的比例。結(jié)果預(yù)期與結(jié)論：若F2中均為雄性可育，說明這兩種突變體是由不同基因突變所致；若F2中雄性可育∶雄性不育＝3∶1，說明這兩種突變體是由同一基因突變所致。)12．解析：(1)根據(jù)題意，早抽薹突變體和野生型是一對(duì)相對(duì)性狀，一對(duì)相對(duì)性狀的個(gè)體雜交，子代只出現(xiàn)野生型一種表型，說明野生型是顯性性狀，則突變性狀是隱性性狀，由隱性基因控制。(2)甲、乙的突變基因都為隱性基因，在染色體上的位置關(guān)系有以下三種可能性：①甲、乙的突變基因?yàn)榈任换颍虎诩?、乙的突變基因?yàn)榉峭慈旧w上的非等位基因；③甲、乙的突變基因?yàn)橥慈旧w上的非等位基因；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為：將突變體甲和乙雜交得到F1，再讓F1自交得到F2，觀察并統(tǒng)計(jì)F2的表型及比例。①若甲、乙的突變基因?yàn)榈任换颍現(xiàn)2全表現(xiàn)為早抽薹；②若甲、乙的突變基因?yàn)榉峭慈旧w上的非等位基因，用a、b分別表示甲、乙的突變基因，則